EP0518099A1

EP0518099A1 - Vorrichtung zum Öffnen und Schliessen von Kipptoren

Info

Publication number: EP0518099A1
Application number: EP92108632A
Authority: EP
Inventors: Franz Stummer
Original assignee: Hans Einhell GmbH Industriegelande
Current assignee: Einhell Germany AG
Priority date: 1991-06-10
Filing date: 1992-05-21
Publication date: 1992-12-16
Anticipated expiration: 2012-05-21
Also published as: EP0518099B1; DE9107110U1

Abstract

Eine Vorrichtung zum Öffnen von Kipptoren, und zwar insbesondere von sogenannten nicht-ausschwingenden Kipptoren, weist eine Hebelanordnung (40), bestehend aus im wesentlichen drei Hebeln (42,46,52), auf. Ein Hebel ist am Torblatt (1) befestigt und ist mit einem längenveränderlichen Hebel (52) verbunden, der einen spitzen Winkel (101) zum Torblatt (1) aufweist. Durch den dritten Hebel (42) werden die Endpunkte der beiden anderen Hebel miteinander verbunden. Eine Zugeinrichtung (38,72), welche mit dem Schlitten (11) eines herkömmlichen Torantriebes verbunden ist, greift am längenveränderlichen Hebel (52) an. Durch die Anordnung wird bewirkt, daß zum Beginn des Öffnungshubes ein Drehmoment auf das Torblatt (1) ausgeübt wird, das das automatische Öffnen des Torblattes erst ermöglicht. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Öffnen und Schließen von Kipptoren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Derartige Kipptore werden vorzugsweise, aber nicht ausschließlich, für Kraftfahrzeug-Garagen verwendet.
Bei dem z.B. in der Bundesrepublik Deutschland am meisten gebrauchten Typ von Kipptoren ist zu beiden Seiten des Torblattes in dessen (im geschlossenen Zustand) oberen Bereich je eine Laufrolle angebracht, die in einer horizontalen Schiene geführt wird. An den unteren Seitenkanten des Torblattes sind Kurbeln angelenkt, die drehbeweglich im Seitenbereich der Toröffnung gelagert sind und je nach Konstruktion mit Federn zum Gewichtsausgleich versehen sind. Zum mechanischen Öffnen und Schließen dieser Tore werden sogenannte Torantriebe verwendet, wie sie z.B. in dem DE-GM 90 01 074 beschrieben sind.
Die vorstehend beschriebenen Kipptore haben jedoch den Nachteil, daß sie aufgrund der kinematischen Gegebenheiten mit ihrer unteren Kante beim Öffnen nach außen ausschwingen. Es ist somit nicht möglich, ein Fahrzeug unmittelbar vor dem Tor abzustellen und anschließend das Tor zu öffnen.
Dieser Nachteil wird bei Kipptoren, deren kinematische Führung so gestaltet ist, daß sie beim Öffnen nicht oder nur wenig ausschwingen, vermieden. Diese Kipptore haben statt der horizontalen Führungsschiene eine vertikale Führungsschiene, in denen Laufrollen geführt sind, die (im geschlossenen Zustand) seitlich im unteren Endbereich des Torblattes angeordnet sind. Etwa in halber Höhe des Torblattes sind an den Seitenkanten Kurbeln angelenkt, deren Endpunkte im wesentlichen senkrecht über dem Torblatt (im geschlossenen Zustand) an den seitlichen Bereichen der Toröffnung angelenkt sind. Vergleicht man die Kinematik eines solchen Tores mit einer ebenen Getriebekonstruktion, so kann die Gestaltung am besten mit einem Schubkurbelgetriebe verglichen werden, bei welchem das Torblatt das Pleuel bildet, als dessen Kreuzkopfführung die vertikalen Führungsschienen dienen.
Aus dieser Kinematik ergeben sich zwei Totpunkte, nämlich den ersten im geschlossenen Zustand, wenn Torblatt und Kurbel vertikal stehen und den zweiten im offenen Zustand, wenn das Torblatt genau horizontal und damit senkrecht zu den vertikalen Führungsschienen steht.
Für einen mechanischen Torantrieb mit einer oberhalb des Tores verlaufenden Gleitschiene und einem darauf laufenden Schlitten ist vor allen Dingen die Überwindung des zweiten Totpunktes problematisch. Da Schlitten und Tor gelenkig miteinander verbunden sind, kann der Schlitten auf das Tor im oberen Totpunkt nur eine im wesentlichen in horizontaler Richtung wirkende Kraft ausüben. Bei horizontal stehendem Torblatt bewirkt diese Kraft jedoch nur, daß die Laufrollen, die am Torblatt angeordnet sind, mit einer hohen in horizontaler Richtung wirkenden Kraft gegen die Seitenwände der Führungsschienen gedrückt werden. Da keine in vertikaler Richtung nach unten wirkende Kraft vorhanden ist, kann sich das Torblatt nicht aus diesem Totpunkt bewegen.
In entsprechender Weise ist auch der Kraftverlauf beim Öffnen des Tores, hier natürlich in umgekehrter Richtung. Sobald sich das Torblatt seiner ganz geöffneten Stellung nähert, ist die in vertikaler Richtung wirkende Kraftkomponente sehr gering im Vergleich zu der in horizontaler Richtung wirkenden Kraftkomponente.
Die in horizontaler Richtung wirkende Kraft ist aber die Normalkraft, die für die Erzeugung der Rollreibung der Laufrollen in der Führungsschiene verantwortlich ist. Da die Normalkraft hoch ist, ist auch die Reibkraft, die der Kraft zum Öffnen des Tores in vertikaler Richtung entgegenwirkt, hoch, so daß das Tor auch bei hohem Kraftaufwand nicht mehr bewegt werden kann.
Um ein derartiges Tor mechanisch zu öffnen oder zu schließen, muß deshalb eine Vorrichtung verwendet werden, die in der Lage ist, nicht nur eine Einzelkraft, sondern ein Drehmoment auf das Torblatt aufzubringen.
Eine entsprechend gestaltete Vorrichtung ist mit der EP-A-0 065 611 bekanntgeworden. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird am Torblatt eine senkrecht zu diesem angeordnete Platte befestigt, in der ein längsverlaufender Schlitz mit einer unterschiedlich konkav gekrümmten Kurvenführung vorgesehen ist. Der Schlitten des mechanischen Torantriebes ist über eine gelenkig an diesem befestigte Verbindungsvorrichtung mit der Platte verbunden, wobei in der Verbindungsvorrichtung zwei voneinander beabstandete Führungszapfen vorgesehen sind, die in dem Schlitz der Platte geführt sind. Durch diese Führungszapfen kann auch bei einer nur horizontal wirkenden Zug- und Druckkraft des Schlittens ein Drehmoment über die Platte auf das Torblatt aufgebracht werden.
Bei dieser Vorrichtung bereitet es jedoch Schwierigkeiten, daß die Verbindungsvorrichtung mit den beiden Führungszapfen entlang dieses konkav gekrümmten Schlitzes gleiten muß. Bereits geringe Abweichungen von der idealen Lage, z.b. beim Einbau, führen dazu, daß die Verbindungsvorrichtung sich innerhalb des Schlitzes verkantet. Weiterhin sind für unterschiedliche Tore auch unterschiedliche Kurvenverläufe in der Platte erforderlich. Die Platte muß deshalb auf das jeweilige Tor abgestimmt sein. Damit ist es aber schwierig, derartige Tore mit einer solchen Vorrichtung nachzurüsten, da die Auswahl des richtigen Kurvenprofils insbesondere für den Laien kaum möglich ist. Die bekannte Vorrichtung ist deshalb vor allen Dingen dann zweckmäßig, wenn der Torantrieb unmittelbar mit dem Tor geliefert und von Fachleuten montiert wird.
Von besonderem Nachteil ist weiter, daß es schwierig ist, das Tor bei Ausfall des mechanischen Antriebes von Hand zu öffnen, da die Führungszapfen beim manuellen Öffnen leicht verkanten, bzw. dem Öffnen hohe Reibkräfte entgegensetzen.
Eine weitere Vorrichtung, die im Totpunkt des Tores ein Drehmoment aufbringen kann, ist mit dem DE-GM 87 12 776 bekannt geworden. Bei dieser Vorrichtung wird ebenfalls eine senkrecht zum Torblatt angeordnete Platte mit einem Schlitz verwendet, in der ein Bolzen mit einer Lasche gleitet. Hier ist der Kraftverlauf über den Öffnungshub jedoch nicht günstig, so daß zur Überwindung der Totpunktlagen höhere Kräfte benötigt werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Öffnen und Schließen von Kipptoren zu schaffen, bei der der Öffnungs- und Schließhub des Antriebes über das Aufbringen eines Drehmomentes auf das Torblatt erleichtert wird, welche eine sichere Funktionserfüllung gewährleistet und welche nur eine verhältnismäßig geringe Kraft zum Öffnen und Schließen erfordert.
In einem weiteren Aspekt dieser Aufgabe soll die Vorrichtung so beschaffen sein, daß die Abweichungen der zum Öffnen oder Schließen erforderlichen Kraft infolge unterschiedlicher Betriebsbedingungen nur gering ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt dieser Aufgabe soll die Vorrichtung so gestaltet werden können, daß sie auf einfache Weise an Kipptore unterschiedlicher Abmessungen, unterschiedlicher Gewichte und unterschiedlicher kinematischer Gestaltungen anzupassen ist. Dabei soll die Anpassung auch von Laien vorgenommen werden können.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruches 1 gelöst.
Zu bevorzugende Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Gestaltung bedeutet eine grundsätzliche Abkehr von den bisher üblichen Lösungsformen. Im Unterschied zum vorstehend beschriebenen Stand der Technik wird keine Platte mit Schlitzen verwendet. Die Erfindung schlägt vielmehr vor, am Torblatt zwei übereinanderliegende Lagerpunkte vorzusehen, an denen jeweils ein Hebel angelenkt ist, die gelenkig miteinander verbunden sind. Dabei ist der zweite dieser Hebel, der am unteren Lager angelenkt ist, längenveränderlich. Weiterhin ist an diesem zweiten Hebel ein dritter Hebel starr, z.B. durch Schweißen, befestigt, der einen spitzen Winkel mit diesem Hebel einschließt, wobei dieser dritte Hebel vom zweiten Hebel in Richtung auf das Torblatt wegragt. Der Schlitten des mechanischen Torantriebes ist über eine Verbindungsstange gelenkig mit diesem dritten Hebel verbunden.
Durch die von der Erfindung vorgeschlagene Gestaltung wird die auf das Tor wirkende Zugkraft praktisch ausschließlich über den ersten Hebel, der am oberen Lager angeordnet ist, auf das Torblatt übertragen. Eine Zugkraftübertragung auf das untere Lager ist im Verlängerungsbereich des zweiten Hebels nicht möglich, da eine auf den zweiten Hebel wirkende Zugkraft zu dessen Verlängerung führt. Mit Hilfe des zweiten Hebels kann jedoch ein Drehmoment auf das Torblatt aufgebracht werden, das dieses beim Öffnen nach oben und beim Schließen nach unten kippt.
Da die Zugkraft im allgemeinen nur über den oberen Hebel auf das Torblatt aufgebracht wird, ist ein Klemmen dieser Vorrichtung völlig ausgeschlossen. Da die Zugkraft weiterhin nicht von den Reibungskräften zwischen Führungszapfen und einer Kurvenführung beeinträchtigt wird, ist der Kraftverlauf auch bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen mit nur geringen Abweichungen reproduzierbar. Dadurch wird eine zuverlässige Funktion der Sicherheitseinrichtungen des Tores garantiert.
Die Erfindung wird nun mit ihren Merkmalen und Vorzügen anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles beschrieben. Die Merkmale dieses Ausführungsbeispieles sind, soweit nicht anders erwähnt, als erfindungswesentlich anzusehen.
Die Beschreibung erfolgt in bezug auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische, schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Öffnen und Schließen von Kipptoren;
Fig. 2 eine perspektivische Explosionszeichnung des Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 1;
Fig. 3 ein Kipptor, bei welchem die Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2 angewandt werden kann, in geschlossener Stellung;
Fig. 4 ein Kipptor, auf welches die Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2 angewendet werden kann, in geöffneter Stellung.

Zur Verdeutlichung der Problematik der Erfindung wird zunächst auf die Fig. 3 und 4 verwiesen.
Die Fig. 3 zeigt ein Kipptor mit einem Torblatt 1 in geschlossener Stellung. An den Seitenkanten des Torblattes sind, in dessen unterem Bereich, Laufrollen 2 angebracht, die in vertikalen Führungsschienen 3 gleiten. Im Mittelbereich des Tores ist das Torblatt an einem Gelenk 4 mittels einer Kurbel 5 angelenkt, die, im geschlossenen Zustand des Torblattes 1, parallel zu diesem verläuft, und oberhalb der Oberkante des Torblattes an einem Gelenk 6 angelenkt ist. Mit dem Torblatt wird eine Toröffnung 7 mit Seitenwänden 8 verschlossen.
Oberhalb der Oberkante des Torblattes 1 ist eine horizontale Gleitschiene 10 eines (ansonsten nicht dargestellten) Torantriebes zu sehen, auf der ein Schlitten 11 gleitet.
In Fig. 4 ist das Torblatt 1 des Kipptores gemäß Fig. 3 in seinem vollständig geöffneten Zustand zu sehen. Das Torblatt befindet sich in einer horizontalen Lage und schließt somit einen senkrechten Winkel, angedeutet mit Bezugszeichen 14, zu den Führungsschienen 3 ein.
Wird nun der Schlitten 11 des Torantriebes über eine gestrichelt dargestellte Verbindungsstange 13 mit dem Torblatt verbunden, ergibt sich folgendes: Da die Verbindungsstange, um den Bewegungen des Schlittens und des Torblattes folgen zu können, sowohl im Schlitten als auch am Torantrieb gelenkig über Gelenke 15 bzw. 16 befestigt sein muß, kann über den Schlitten auf das Torblatt nur eine Kraft im wesentlichen in horizontaler Richtung ausgeübt werden, wie dies durch den Pfeil 17 angedeutet ist. Durch diese Kraft werden die Laufrollen, wie dies mit dem Pfeil 18 dargestellt ist, senkrecht auf die Seitenwände der Führungsschienen 3 gedrückt. Das Torblatt kann aufgrund dieses Kraftverlaufes nicht in eine gekippte oder vertikale Stellung zurückgebracht werden, gleichgültig, wie groß die in horizontaler Richtung wirkende Kraft ist.
Diese Schwierigkeiten werden mittels einer Vorrichtung überwunden, wie sie in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist.
Wie in Fig. 1 zu sehen ist, weist die Vorrichtung einen insgesamt mit 20 bezeichneten, an sich bekannten, mechanischen Torantrieb auf, der über eine sich in horizontaler Richtung oberhalb des Tores erstreckende Gleitschiene 10 verfügt. Die Gleitschiene 10 ist, beim Ausführungsbeispiel, im Querschnitt vierkantförmig und so angeordnet, daß die Diagonalen, die die Kanten im Querschnitt verbinden, exakt horizontal bzw. vertikal stehen. An dem dem Torblatt 1 abgewandten Ende der Gleitschiene 10 befindet sich ein Gehäuse 22, in dem, in den Einzelheiten nicht dargestellt, ein elektrisch betätigter Antriebsmotor befestigt ist, der über ein Getriebe ein Ritzel antreibt, über das eine Kette 24 in Antriebsverbindung geführt ist. Die Kette 24 ist zu beiden Seiten der Gleitschiene 10 entlang geführt und wird, an dem dem Torblatt zugewandten Ende der Gleitschiene, über ein, nicht dargestelltes, Ritzelrad umgelenkt. Im Gehäuse ist weiterhin die elektrische Stromversorgung untergebracht, die durch einen elektrischen Stecker 26 symbolisiert ist, und es befinden sich dort Schalteinrichtungen usw., die durch einen Betätigungsschalter 27 symbolisiert werden. Weiterhin ist im Gehäuse, nicht dargestellt, der Empfänger einer Funkfernsteuerungeinrichtung vorgesehen, durch den die Torsteuerung von außerhalb des Tores drahtlos betätigt werden kann.
Es ist darauf hinzuweisen, daß statt des dargestellten mechanischen Torantriebes 20 auch alle anderen Arten von Torantrieben verwendet werden können, die eine lineare, im wesentlichen horizontale Bewegung eines Schlittenelementes bewirken. Z.B. kann der Torantrieb, wie in dem DE-GM 90 01 074 gezeigt, statt einer Kette ein Zugseil aufweisen. Es ist auch möglich, einen Torantrieb zu verwenden, bei dem sich der Antriebsmotor selbst auf einer geeigneten Einrichtung bewegt.
Auf der Gleitschiene 10 ist eine Spanneinrichtung 30 angeordnet, die zwei Kettenspanner 31, 32 zum Einstellen der Kettenspannung aufweist. Weiterhin ist auf der Gleitschiene 10 der Schlitten 11 geführt, der (was in der Figur nicht dargestellt ist) mit der Kette verbunden ist und durch die Kette hin- und herbewegt wird. Der Schlitten 11 besteht aus zwei im wesentlichen symmetrisch zueinander gestalteten Hälften, die die vierkantförmige Gleitschiene umschließen.
Am Schlitten ist mittels eines Gelenkes 36 eine Zugstange 38 befestigt, die als Kniehebel ausgebildet ist. Der Kniehbel ist vorne im Bereich 38a auf der zum Schlitten hinweisenden Seite abgeschrägt, was einem später noch beschriebenen Zweck dient.
Die Verbindung zwischen diesem Kniehebel 38 und dem Torblatt 1 erfolgt über eine in ihrer Gesamtheit mit 40 bezeichnete Hebelanordnung, die an der Innenseite des Torblattes befestigt ist und die sich im wesentlichen senkrecht zur Ebene des Torblattes erstreckt.
Die Hebelanordnung weist einen ersten Hebel 42 auf, der aus zwei einzelnen Laschen 43, 44 besteht.
Dieser erste Hebel ist über einen Bolzen 45 an einem U-Profil 46 drehbar gelagert. Der Abstand der beiden Laschen 43, 44 wird durch eine Rolle 48 sichergestellt, die ebenfalls drehbar auf dem Bolzen 45 gelagert ist. Das U-Profil 46 und der Bolzen 45 bilden ein erstes Lager 49 der Hebelanordnung 40.
Das U-Profil 46 ist in vertikaler Richtung am Torblatt 1 montiert, wobei aus Gründen der Vereinfachung die Befestigungselemente nicht dargestellt sind.
Am unteren Ende des U-Profiles 46 ist mit einem zweiten Bolzen 51 ein zweiter Hebel 52 angelenkt. Das U-Profil 46 und der Bolzen 51 bilden ein zweites Lager 53.
Der Hebel 52 besteht aus zwei ineinandergeschobenen Vierkantrohren 57 und 58. Dabei sind die Außenabmessungen des unteren Vierkantrohres 57 mit kleinerem Durchmesser und die Innenabmessungen des zweiten Vierkantrohres 58 mit größerem Durchmesser so aufeinander abgestimmt, daß das erste Vierkantrohr 57 im zweiten Vierkantrohr 58 längsverschieblich ist, daß aber keine größeren axialen Winkelbewegungen zwischen den beiden Vierkantrohren auftreten können. D.h., daß die Längsachsen der Vierkantrohre immer im wesentlichen fluchten. Dadurch wird es möglich, mit diesen Vierkantrohren ein Moment zu übertragen.
An seinem dem Lager 53 abgewandten Ende weist das obere Vierkantrohr 58 zwei längsverlaufende Schlitze 60 auf, durch die ein Bolzen 62 mit verdicktem Kopf geführt ist. Der Bolzen 62 wird durch einen Splint 63 gesichert. An den Laschen 43, 44 des ersten Hebels 42 sind ebenfalls längsverlaufende Schlitze 65 vorgesehen, deren Breite, wie die Breite der Schlitze 60, geringfügig größer ist als der Durchmesser des Bolzens 62. Über diese Schlitze 65 werden die Laschen 43, 44 des ersten Hebels 42 über den Bolzen 62 mit den Schlitzen 60 des Vierkantrohres verbunden. Dabei kann der Bolzen jeweils die Schlitze entlanggleiten.
Am oberen Vierkantrohr 58 ist ein dritter Hebel 72 angeordnet. Die Verbindung dieses Hebels 72 mit dem Hebel 58 erfolgt über eine Schweißnaht 71. Der dritte Hebel 72 ist so angebracht, daß er innerhalb der Ebene liegt, die durch das U-Profil 46, den ersten Hebel 42 und den dritten Hebel 52 gebildet ist. Er ragt vom dritten Hebel 52 in Richtung auf das U-Profil 46 weg oder anders ausgedrückt: er durchschneidet im geometrischen Sinn das durch ersten Hebel, zweiten Hebel und U-Profil gebildete Dreieck.
Der dritte Hebel 72 besteht ebenfalls aus zwei Vierkantrohren 74, 75, wobei das untere Vierkantrohr 74, welches am dritten Hebel angeschweißt ist, den größeren Querschnitt aufweist. Am oberen Ende des unteren Vierkantrohres 74 befindet sich eine Bohrung 77, in die eine Schraubverbindung 78 eingreift. Am oberen Vierkantrohr 75 befinden sich entsprechend angeordnete Bohrungen 80, durch die das obere Vierkantrohr 75 über die Schraubverbindung 78 fest mit dem unteren Vierkantrohr 74 verbunden ist.
Im oberen Bereich des oberen Vierkantrohres 75 sind zwei Laschen 82 fest angeschweißt, die eine Bohrung 83 zur Aufnahme eines Bolzens 84 aufweisen, der in der Bohrung 83 durch einen Splint 85 gesichert ist. Die Bohrung 83 und der Splint 85 dienen zur Verbindung des dritten Hebels 72 mit dem Kniehebel 38, und zwar in gelenkiger Weise durch dessen Bohrung 39.
Das untere Vierkantrohr 74 des dritten Hebels 72 entspricht in seinen Abmessungen dem oberen Vierkantrohr 58 des zweiten Hebels 52. Da die Laschen 43, 44 außerhalb des Vierkantrohres 52 befestigt sind, wobei zur Vergrößerung des Abstandes zwischen Laschen und Vierkantrohren zusätzlich Scheiben 64 vorgesehen sind, kann sich der dritte Hebel zwischen den Laschen 43, 44 frei bewegen.
An der einen Lasche 42 ist, von der Hebelanordnung nach außen ragend, ein Winkel 90 mit Schrauben 91 festgeschraubt. Dieser Winkel weist eine Bohrung 93 auf, in der eine hohle Stellschraube 94, die über Muttern 95, 96 verstellbar ist, aufgenommen ist. Die Funktion dieses Winkels und dieser Stellschraube wird nachfolgend noch erläutert.
Mit der vorstehend beschriebenen Hebelanordnung ist es möglich, ein Kipptor durch einen mechanischen Torantrieb mit einem linear sich bewegenden Schlitten zu öffnen, auch wenn ein Drehmoment erforderlich ist, um das Kipptor aus seinen Totpunktlagen zu bewegen. Dies wird aus der nachfolgenden Funktionsbeschreibung deutlich, die insbesondere den Beginn des Öffnungshubes, das Ende des Öffnungshubes, den Beginn des Schließhubes und das Ende des Schließhubes beschreibt.
Zu Beginn des Öffnungshubes befindet sich die Hebelanordnung 40 im wesentlichen in der Stellung, die in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist.
Durch den Schlitten 11 und den Hebel 38 wird eine Zugkraft auf den Bolzen 84 des dritten Hebels 72 ausgeübt, die im wesentlichen horizontal und vom Torblatt weg wirkt. Die Kraft wird über die Schweißverbindung 71 auf den zweiten Hebel 52 übertragen und bewirkt eine entsprechende Zugkraft im ersten Hebel 42. Aufgrund der beidseitigen gelenkigen Lagerung des Hebels 42 wirkt diese Zugkraft in Längsrichtung des Hebels 42.
Infolge der Zugkraft in Richtung des ersten Hebels 42 kippt das Tor ohne Probleme aus seiner ersten Totpunktlage in eine dazu angewinkelte Stellung und die Laufrollen bewegen sich innerhalb der Führungsschienen 3 vertikal nach oben, während die obere Torkante 9 in Richtung auf das Gehäuse 22 des Torantriebes zu bewegt wird.
Durch den Kraftangriff am Bolzen 84 und die starre Schweißnaht 71 wirkt weiterhin auf den zweiten Hebel 52 ein Drehmoment, welches in der Darstellung gemäß Fig. 1 und 2 in entgegengesetzter Uhrzeigerrichtung wirkt. Dieses Drehmoment wird als Biegemoment entlang des zweiten Hebels 52 übertragen und bewirkt im Lager 53 eine auf die Außenseite des Torblattes gerichtete Kraftkomponente. Da auf das erste Lager 49 durch die Zugkraft des ersten Hebels 42 eine nach innen weisende Kraft wirkt, entsteht insgesamt ein im ersten und zweiten Lager angreifendes Kräftepaar, das ein Drehmoment auf das Torblatt aufbringt.
Im weiteren Verlauf des Öffnungshubes kippt das Tor immer mehr und die Hebelanordnung 40 ändert aufgrund der weiterhin horizontal wirkenden Kraft des Schlittens 11 die winkelmäßige Zuordnung der einzelnen Hebel zueinander, und zwar wird mit fortschreitendem Öffnungshub der Winkel 101 zwischen dem U-Profil 46 und dem zweiten Hebel 52 immer kleiner. Gleichzeitig verlängert sich der zweite Hebel 52, indem die Rohrteile 58 und 57 immer weiter auseinandergezogen werden. Der Winkel 102 zwischen erstem Hebel und U-Profil wird größer und der Winkel 104 zwischen erstem Hebel und zweitem Hebel wird ebenfalls immer kleiner.
Im letzten Bereich des Öffnungshubes kann der dritte Hebel 72 mit seinem unteren Vierkantrohr 74 schließlich an der Rolle 48 anliegen. Gleichzeitig stößt der abgeschrägte Bereich 38a des Kniehebels 38 an das Vierkantrohr an, um dadurch eine weitere Aufwärtsbewegung des Hebels 38 zu verhindern. Das Tor gleitet nun ohne wesentlichen Anstieg der horizontalen Zugkraft, in seine zweite, obere horizontale Totpunktstellung.
Zu beachten ist, daß das obere Ende des dritten Hebels 72, welches über die Bohrung 83 und den Bolzen 84 mit dem Kniehebel 38 verbunden ist, im letzten Bereich des Öffnungshubes und in der oberen Totpunktlage höher liegt, als die obere Torkante 9. Anders ausgedrückt, ist der Abstand vom Bolzen 84 zur Gleitschiene 10 geringer, als der Abstand zwischen der Gleitschiene und der oberen Torkante 9.
Der Schließhub aus der horizontalen, oberen Totpunktlage läuft folgendermaßen ab:
Der Schlitten 11 bewegt sich nach vorne auf das Torblatt zu und drückt mit dem Kniehebel 38 auf das obere Ende des zweiten Hebels 72. Durch diese Bewegung gleitet der Bolzen 62 im Schlitz 60 im zweiten Hebel 52. Der dritte Hebel 72, der beim Öffnungshub nicht unbedingt an der Rolle 48 anliegen muß, kommt nun in jedem Fall in Kontakt mit der Rolle und erzeugt somit eine vertikale Kraftkomponente, die das hintere Ende des Tores nach oben drückt. Dadurch wird das Torblatt insgesamt gekippt und bewegt sich aus seiner oberen Totpunktstellung.
Sobald der Bolzen 62 in den Schlitzen 60 die Endstellung erreicht hat, d.h. die Position, die der Position in Fig. 2 entgegengesetzt ist, entsteht weiterhin durch die Hebelanordnung 40 ein Drehmoment auf das Tor, welches nun in Richtung des Uhrzeigersinns (gemäß der Darstellung in den Fig. 1 und 2) wirkt, und somit in Richtung auf die Schließstellung des Tores hin. Die Laufrollen 2 des Torblattes bewegen sich in den vertikalen Führungsschienen 3 nach unten, wodurch sich die Winkel der Hebelanordnung 40 entsprechend ändern. Nun wird der Winkel 101 zwischen U-Profil und zweitem Hebel 52 wieder größer und der Winkel 102 zwischen U-Profil und erstem Hebel 42 entsprechend geringer. Schließlich befindet sich das Tor wieder in seiner vollständig geschlossenen Stellung.
Der Abstand der Bolzen 45, 51, d.h. der Abstand des zweiten Lagers 53 vom ersten Lager 49, die Länge des ersten Hebels 42, die Länge des zweiten Hebels 52, die Länge des dritten Hebels 72, der Winkel 105 zwischen drittem Hebel und zweitem Hebel und die Länge der Schlitze 60 werden so bemessen, daß während des Öffnungs- und des Schließhubes jeweils eine Kraft und ein Moment auf das Tor wirkt, das ausreichend ist, um die Öffnungs- und Schließfunktion sicherzustellen. Die Länge der Schlitze 60 ist im wesentlichen Maße von dem gewählten Winkel 105 zwischen zweitem und drittem Hebel abhängig. Zu bevorzugen ist hier ein Winkel von zwischen 20^o und 40^o, besonders zu bevorzugen ein Winkel von ungefähr 30^o. Beim einem Winkel von 30^o beträgt die Länge der Schlitze 60 im zweiten Hebel vorzugsweise ungefähr 70 bis 90 mm.
Die Schlitze 65 in den Laschen 43, 44 des zweiten Hebels 42 beeinflussen zwar die Kinematik des Öffnungs- und Schließhubes, die Funktion der Hebelanordnung 40 wäre aber auch gewährleistet, wenn der Hebel 42 mit dem Bolzen 62 statt über Schlitze über eine Bohrung verbunden wäre, die lediglich eine Drehbewegung in bezug auf den Bolzen 62 und den zweiten Hebel 52 ermöglichen würde.
Tatsächlich sind die Schlitze 65 aus einem anderen Grund vorgesehen, und zwar im Zusammenwirken mit dem vorstehend beschriebenen Winkel 90.
Kipptore der hier in Rede stehenden Art sind üblicherweise mit einer Verriegelungseinrichtung gegen unbefugtes oder ungewolltes Öffnen verschlossen, die im Stand der Technik bekannt ist und hier nicht näher dargestellt zu werden braucht. Die Verriegelungseinrichtung wird über eine Betätigungseinrichtung, beispielsweise einen Hebel oder dgl., betätigt. Diese Betätigungseinrichtung kann nun mittels eines Bowdenzuges, d.h. einem Spiralkabel, in dessem Inneren ein Drahtseil geführt ist, mit dem Winkel 90 verbunden werden. Dabei wird die äußere Hülle des Spiralkabels von der Schraube 94 aufgenommen, während das Drahtseil durch die Bohrung der Schraube 94 und die Muttern 95, 96 geführt ist, und (was in Fig. 2 nicht dargestellt ist), mit dem Bolzen 62 verbunden wird.
Am Ende des Schließhubes befindet sich der Bolzen 62 in einer Endlage in den Schlitzen 65, die der der in Fig. 2 dargestellten entgegengesetzt ist. Zu Beginn des Öffnungshubes gleitet der Bolzen 62 dann zunächst die Schlitze 65 entlang, bis er in der in Fig. 2 dargestellten Endlage an das andere Ende der Schlitze anstößt. Dabei wird das Drahtseil des Bowdenzuges relativ zu dessen Hülle bewegt, wodurch die Verriegelung gelöst wird. Zu beachten ist, daß durch diese Maßnahme das Lösen der Verriegelung erfolgt, bevor das Torblatt 3 selbst bewegt wird. Es wird also hier ein äußerst einfacher und wirksamer Mechanismus geschaffen, um die Verriegelungseinrichtungen zuverlässig lösen zu können.
Die Länge der Schlitze 65 ist dem üblichen Hub der Verriegelungseinrichtungen oder Verriegelungshaken angepaßt und beträgt vorzugsweise zwischen 20 bis 30 mm.
Wie vorstehend erläutert, besteht ein Teilaspekt der Aufgabe der hier beschriebenen Erfindung darin, eine Vorrichtung zum Öffnen und Schließen von Kipptoren zu schaffen, die auf einfache Weise an die Kinematik und Kinetik unterschiedlicher Kipptore angepaßt werden kann.
Dies wird durch die vorliegende Erfindung dadurch gelöst, daß sich die beschriebene Hebelanordnung 40 für eine Anpassung der beschriebenen Art besonders eignet.
Die erste Anpassungsmöglichkeit in bezug auf die Kinematik und Kinetik des Tores ist die Veränderung des Abstandes zwischen dem oberen Lager 49 und dem unteren Lager 53.
Dies kann, wie in Fig. 2 dargestellt, dadurch geschehen, daß im U-Profil 46 eine Vielzahl von Bohrungen 120 im Abstand zueinander vorgesehen sind, die den Bolzen 51 aufnehmen können und damit das untere Ende des zweiten Hebelarmes 52 lagern. Durch die Veränderung des Abstandes zwischen den beiden Lagern wird eine Veränderung der Kinematik der Hebelanordnung 40 erreicht.
Eine weitere Verstellmöglichkeit ist durch die Veränderung der Länge des dritten Hebels gegeben. Wie bereits dargestellt, besteht der dritte Hebel aus einem größeren Vierkantrohr 74 und einem darin eingeschobenen Vierkantrohr mit kleinerem Querschnitt 75. Die Fixierung der beiden Teile zueinander erfolgt über eine Schraubverbindung 78. Im oberen Teil 75 des dritten Hebels sind, wie aus Fig. 2 ersichtlich, eine Vielzahl von Bohrungen 80 vorgesehen. Dadurch wird es möglich, auch die Länge des dritten Hebels an die jeweiligen kinematischen Erfordernisse anzupassen. Weiterhin ist es dadurch auch möglich, die Hebelanordnung an unterschiedliche Distanzen zwischen der oberen Torkante 9 und der Gleitschiene 10 anzupassen.
Wie vorstehend ebenfalls dargestellt, ist es gemäß den Sicherheitsvorschriften vieler Nationalstaaten erforderlich, daß das Torblatt bei einem Ausfall der mechanischen Öffnungs- und Schließvorrichtung sich auch manuell öffnen und schließen läßt. Dazu muß jedoch der mechanische Torantrieb und das Tor entkoppelt werden, da die Selbsthemmung insbesondere im Getriebe des mechanischen Torantriebes so hoch ist, daß das Öffnen des Tores im unentkoppelten Zustand nicht möglich ist.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist am Torblatt 1 ein Schloß 130 vorgesehen, welches von außen in üblicher Weise mit einem Drehhebel betätigbar ist, der über eine entsprechende Schließeinrichtung gesperrt werden kann. Der Drehhebel ist unmittelbar mit einer Platte 131 verbunden, an der das Seil 134 eines Bowdenzuges befestigt ist. Die Außenhülle 136 des Bowdenzuges, die in üblicher Weise aus einem Spiralkabel besteht, ist mit ihrem Ende mit einem (nicht dargestellten) Winkel und einer Einstellschraube, ähnlich dem Winkel 90 und der Einstellschraube 94, am Torblatt 1 befestigt. Der Bowdenzug ist zum Schlitten 11 geführt, wobei das Drahtseil des Bowdenzuges mit einer Verriegelungseinrichtung 138 verbunden ist. Beim Drehen des Drehhebels des Schlosses 130 dreht sich auch die Platte 131, wodurch das Drahtseil 134 nach unten bewegt wird. Dadurch wird der Schlitten 11 in bezug auf die mechanische Antriebseinrichtung entriegelt und kann entlang der Gleitschiene 22 gleiten. Die dazu erforderlichen Kräfte sind so gering, daß sie beim manuellen Öffnen und Schließen des Tores ohne weiteres vom Benutzer aufgebracht werden können.
Die vorliegende Erfindung schafft durch die besondere Gestaltung der Hebelanordnung 40 die Möglichkeit, ein Torblatt 1 eines Kipptores auf einfache Weise mit einer mechanischen Antriebseinrichtung mit einem sich linear bewegenden Betätigungselement zu öffnen und zu schließen. Während des eigentlichen Öffnungshubes und des Schließhubes drehen sich die Hebel in ihren Gelenken. Die Linearverschiebung der beiden Teile 57 und 58 des zweiten Hebels 52 bereitet keine Schwierigkeiten, da das innere Vierkantrohr 57 mit größerer Länge innerhalb des Vierkantrohres 58 geführt ist, so daß die Möglichkeit eines Verklemmens gänzlich ausgeschlossen werden kann. Die Längenverschieblichkeit dieser beiden Teile zueinander wird auch nicht durch unterschiedliche geometrische Ausgestaltungen des Tores beeinträchtigt.
Die Hebelanordnung 40 erlaubt es somit, eine Vorrichtung zum Öffnen und Schließen von Kipptoren sehr betriebssicher und mit reproduzierbarem Kraftverlauf zu gestalten.

Claims

Vorrichtung zum Öffnen von Kipptoren, welche ein Torblatt (1) aufweisen, das zwischen einer ersten, im wesentlichen senkrechten, geschlossenen Position in eine im wesentlichen waagrechte Position bewegbar ist, sowie eine sich im wesentlichen horizontal oberhalb des Torblattes bewegende Betätigungseinrichtung (11), die einen Öffnungs- und Schließhub ausführen kann, wobei diese Vorrichtung eine Hebelanordnung (40) aufweist, die mit dem Torblatt und der Betätigungseinrichtung verbunden ist, und die im wesentlichen innerhalb einer Ebene liegt, die senkrecht zum Torblatt (1) ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

diese Hebelanordnung ein erstes Lager (49) aufweist, welches in der Schließstellung des Torblattes in dessen oberen Bereich (9) angeordnet ist, sowie

ein zweites Lager (53), welches in der Schließstellung des Torblattes unterhalb des ersten Lagers (49) und im Abstand zu diesem angeordnet ist,

einen ersten Hebel (42), dessen eines Ende gelenkig mit dem ersten Lager verbunden ist,

einen zweiten Hebel (52) mit veränderlicher Länge, dessen eines Ende gelenkig mit dem zweiten Lager (53) verbunden ist,

ein Verbindungsgelenk (60, 65, 62), durch welches das andere Ende des ersten (42) und das andere Ende des zweiten Hebels (52) miteinander verbunden sind, wobei dieses Verbindungsgelenk zumindest in Beziehung zum zweiten Hebel verschieblich ist, so daß die beiden Lager und dieses Verbindungsgelenk die Ecken eines veränderlichen Dreiecks bilden,

einen dritten Hebel, dessen eines Ende gelenkig mit der Betätigungseinrichtung verbunden ist und dessen anderes Ende starr mit dem zweiten Hebel in einem Bereich verbunden ist, dessen Abstand zum zweiten Lager sich ändert, wenn sich die Länge des zweiten Hebels ändert, wobei der zweite Hebel und dieser dritte Hebel einen starren Winkel (105) miteinander einschließen, der derart gewählt ist, daß sich die senkrechten Projektionen des ersten Hebels und des dritten Hebels auf diese Ebene schneiden,

wobei der Abstand der beiden Lager (49, 53), die Länge der Hebel (42, 52, 72), die Verschieblichkeit des Verbindungsgelenkes, die Längenveränderlichkeit des zweiten Hebels (52), der Befestigungsbereich des dritten Hebels (72) am zweiten Hebel (52) und der starre Winkel (105) zwischen dem zweiten Hebel und dem dritten Hebel so gewählt sind, daß zumindest in einem letzten Abschnitt des Öffnungshubes im unteren Bereich des Tores eine vertikal nach oben gerichtete Kraftkomponente und zumindest in einem ersten Abschnitt des Schließhubes im unteren Bereich des Tores eine vertikal nach unten gerichtete Kraftkomponente wirksam ist
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Hebel (72) in einem ersten Bereich des Schließhubes auf dem Lager (49) aufliegt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Lager (49) ein Stützelement, vorzugsweise eine drehbar gelagerte Rolle, aufweist, welches den dritten Hebel (72) in diesem ersten Bereich des Schließhubes abstützt.
Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein U-Profil (46) vorgesehen ist, welches mit seinem Basisteil mit dem Torblatt (1) verbunden ist und dessen Schenkel von zumindest zwei, im vertikalen Abstand zueinander angeordneten Bohrungen durchdrungen werden, die einen ersten Bolzen (45) und einen ersten Bolzen (51) aufnehmen und das erste Lager (49) und das zweite Lager (53) bilden.
Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das U-Profil mehr als zwei die Schenkel durchdringende Bohrungen aufweist, so daß der Abstand zwischen dem ersten Lager (49) und dem zweiten Lager (53) veränderbar ist.
Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Hebel (42) durch zwei im Abstand zueinander angeordnete Laschen (43, 44) gebildet ist.
Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Hebel (52) zwei Vierkantrohre aufweist, wobei der Außenquerschnitt des ersten Vierkantrohres (57) und der Innenquerschnitt des zweiten Vierkantrohres (58) so bemessen sind, daß das erste Vierkantrohr (57) innerhalb des zweiten Vierkantrohres (58) gleiten kann, ohne daß größere Winkeländerungen zwischen dem einen und dem anderen Vierkantrohr auftreten.
Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschieblichkeit des Verbindungsgelenkes, welches den ersten Hebel (42) und den zweiten Hebel (52) miteinander verbindet, durch Längsschlitze (60) bewirkt wird, die im zweiten Hebel (52) angeordnet sind.
Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Hebel (72) ein unteres Vierkantrohr (74) aufweist, welches mit einem oberen Vierkantrohr (75) verschraubt ist, wobei die Schraubverbindung zwischen dem unteren Vierkantrohr (74) und oberen Vierkantrohr (75) so gestaltet ist, daß die Länge des dritten Hebels (72) veränderbar ist.
Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Hebel (42) im Verbindungsbereich zum zweiten Hebel (52) Längsschlitze (65) aufweist, und daß weiterhin am ersten Hebel (42) eine Aufnahmeeinrichtung vorgesehen ist, welche die Außenhülle eines aus einer Außenhülle und einem Innenseil bestehenden Bowdenzuges aufnimmt, wobei das andere Teil am Verbindungsgelenk zwischen dem ersten Hebel und dem zweiten Hebel angeordnet ist.